Способ разделения и очистки фульвокислот почвы

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

ОП ИСАНИНА

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 67 1747 (61) Дополнительное к авт. свид-ву—

2 (51) № Кл. (22) Заявлено 15,04.76 (21) 2169567/

/2360655/1 5 с присоединением заявки №вЂ”

Q 01 М 33/24

Гасударственный квинтет

Совета Мнннстров СССР по делам нзооретеннй и открытий (23) Приоритет 20,08.75 (43) Опубликоваио05.09.77фюллетень № 33 (45) Дата опубликования описания 15.10.77 (53) УДК 631.411.4 (088.8) (72) Автор изобретения

Н. К. Семенова (71) Заявитель (54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ И ОЧИСТКИ ФУЛЬВОКИСЛОТ

ПОЧВЫ

Изобретение относится к способам анализа органических веществ почвы, воды, торфа и тому подобных веществ, в особенности к способам анализа гумусовых кислот, 5

Гумусовые кислоты представляют одну из форм аккумуляции солнечной энергии на

Земле и играют большую роль в жизни почвы, водоемов и земной коры. Они обуславливают структуру, многие физические и биоло- то гические свойства почвы и в значительной степени определяют миграцию элементов в земной коре и водоемах.

По своей химической природе гумусовые кислоты представляют поликарбоновые кисло-15 ты. По составу они неоднородны и являются смесями различных по молекулярному весу, числу функциональных групп, и, следовательно, и по своим свойствам, веществ.

Гумусовые кислоты делят на осаждаемые 20 кислотой гуминовые и ульминовые кислоты и неосаждаемые — фульвокислоты, Последние разделяют по способу В. В. Вильямса на: лигнофульвоновые, фульвиновые, фульвеновые и фульвановые 1 Ц. 25

Способ предусматривает разделение кислотнаактивированномугпе и окиси алюминия, концентрирование аммиачного и ацетонового элюатов выпариванием и выделение отдельных групп фульвокислот в форме аммиачных солей. Способ не предусматривает очистки и получения свободных от минеральных примесей кислот.

Известен также способ разделения и очистки фульвокислот на угле .с последующим элюированием фульвиновой, фульвеновой и фульвановой кислот 2,5%-ным аммиаком, а лигнофульвоновой 45-50%-ным водным раствором ацетона, концентрированием обоих элюатов на целлюлозоанионитах и элюированием лигнофульвоновой кислоты 3%-ной серной кислотой, а кислот аммиачной фракции последовательно-. фульвоновой

0,05%-ной серной кислотой, фульвеновой—

3%-ной серной кислотой и фульвиновой—

50%-ным водным ацетоном, содержащим

3% серной кислоты. Полученные растворы разделенных кислот для удаления избытка серной кислоты обрабатывают раствором гидрата окиси бария, выпавший осадок серМосковская ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственная академия им. К. A. Тимирязева

571747

3 нокислого бария отделяют фугованием, а для удаления остаточных количеств серной кислоты и солей растворы пропускают через ионообменные смолы j2$.

Недостатком этого способа являетсч: 5

1) длительность и сложность очистки фульвокислот, так как получающиеся растворы кислот содержат большие количества серной кислоты, а ионообменные смолы имеют небольшую емкость поглощения и поэтому 10 избыток серной кислоты приходится удалять переводом ее в осадок сернокислого бария и отделять последний фугованием. Это удлиняет и усложняет очистку. Кроме того, проведение очистки лигнофульвоновой и фуль-15 виновой кислот в среде 50%-ного ацетона уменьшает степень диссоциации смол и электролитов, что замедляет процесс ионного обмена, а следовательно, и очистку;

2) элюирование лигнофульвоновой с утля 20 и фульвиновой кислот с диэтиламиноэтилцеллюлозы 50%-ным ацетоном не позволяет использовать для концентрирования разделения фульвокислот и диэтиламиноэтилцеллюлозу, например, 11ЭАЭЦ, 25

Предлагаемый способ лишен указанных недостатков. Это достигается за счет того, что концентрирование ацетонового элюата лигнофульвоновой кислоты, снятой с угля, проводят на капроновой смоле, с которой З0 ее снимают 0,01 — 0,025 н. щелочью; элюирование фульвиновой кислоты с диэтиламиноэтилцеллюлозы осуществляет водным раствором щелочи, кислые элюаты фульвоновой и фульвеновой кислот, снятых с диэтил- З5 аминоэтилцеллюлозы, перед очисткой кочцентрируют на капроновой смоле, элюируя с нее слабым раствором щелочи, и очистку всех кислот — на ионообменных смолах проводят из слабошелочных водных раство- 40 ров.

Предлагается способ разделения и очистки фульвокислот чочвы, который может быть применен и для разделения и очистки фульг вокислот торфа, воды и -ому подобных ве- 4 шеста (например, фульвокислот угля).

Способ включает следующие операции: отделение фульвокислот от осадка гуминовых и ульминовых кислот; концентрирование фульвокислот на актиВированном угле (например марки СУ-А щелочной) и элюирование фульвоновой, фульвеновой и фульвиновой кислот 2-2,5%-ным аммиаком, а лигнофульвоновой кислоты 4555

50%-ным водным раствором ацетона; концентрирование лигнофульвоновой кислоты, содержащейся в:ацетоновом элюате, на капроновой смоле, элюирование ее 0,010,025 н. раствором щелочи и удаление из элюата щелочи и примесей неорганических

60 солей посредством пропускания раствора через систему колонок с ионообменными смолами — катионитами и анионитами; концентрирование фульвокислот аммиачной фракции на диэтиламиноэтилцеллюлозе и последовательное элюирование: фульвановой кислоты О,ОЗ 0,012 н.серной кислотой, фульвеновой — 0,20 — 0,25 н.водной серной кислотой и фульвиновой кислоты — 0,01250,030 н. водной щелочью; концентрирование кислых растворов фульвановой и фульвеновой кислот на капроновой смоле, элюирование их 0,01 — 0,025 н. щелочью и очистку щелочных водных растворов фульвановой, фульвиновой и фульвеновой кислот на ионообменных смолах; концентрирование очищенных водных растворов кислот вымораживанием, удаление остатков воды сушкой B сушильном шкафу и получение чистых кислот в твердом виде.

Пример, Берут навеску почвы 1кг, получают щелочную вытяжку и подкисляют ее 30%-ным раствором серной кислоты до рН 2, Раствор фульвокислот отделяют от выпавшего осадка гуминовой и ульминовой кислот сифонированием и фугованием и пропускают через слой активированного угля, предварительно промытого на фильтре пятью объемами 10%-ной щелочи, пятью объемами

10%-ной серной кислоты и отмытый водой.

Уголь отмывают до нейтральной реакции.

Элюируют вначале 2-2,5%-ным аммиаком (до тех пор, пока элюат не будет бесцветным), а затем 45-50%-ным водным раствором ацетона, содержащим 0,001-0,0015% аммиака, Ацетоновый алкат, содержащий лигнофульвоновую кислоту, разбавляют водой (в соотношении 1:4, т.е, в пять раз), подкисляют до рН 2 и концентрируют на капроновой смоле, пропуская через слой последней, помещенной на дно стеклянного фильтра, Смолу отмывают от ацетона и кислоты, Лигнофульвоновую кислоту эпюируют 0,01-0,0125 н. водным раствором натриевой щелочи, Шелоч ный элюат прспускают последовательно через колонки с ионообменными смолами: слабым катионитом (например KB-4П2), анионитом (например АН-22), сильным катионитом (например КУ-2м4) и анионитом (АН-22), Аммиачный элюат для очистки от примеси угля пропускают через слой капроновой смолы, концентрируют на диэтиламиноэтилцеллюлозе. Для этого переведенную à ОН-форму

ДЭАЭЦ помещают в воронку со стеклянным дном. На поверхность выровненного, покрытого кружком фильтровальной бумаги адсорбента наливают аммиачный элюат и создают небольшое разряжение.

571747

Составитель N. Дранишников

Редактор Н, Скворцова Texpep, N. Левицкая Корректор A....Лакида

Заказ 3023/30 Тираж 1101 Подписное

ЫНИИПИ Государственного комитета Совета Мчнистров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП "Патент",, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

После окончания ссрбции адсорбент промывают водой до нейтральной реакции и элюируют последоватепьно: фульвановую кислоту 0,01-0,012 и., а фульвеновую—

0,20-0,25 н,.серной кислотой. Адсорбент от- 5 мывают от кислоты и элюируют фупьвиновую кислоту 0,0125-0 0300 н,водным раствором натриевой щелочи. Кислые элюаты фупьвиновой L- фупьвеновой кислот, каждый в отдельности, концентрируют на капроновой смоле, помещенной на дно стекляного фильтра. Смолу отмывают до нейтральной реакции и элюируют кислоты 0,0100-0,0125 н,водным раствором щелочи. Шелочные растворы каждой кислоты для очистки от щелочи и и других минеральных примесей пропускают через систему колонок с ионообменными смолами, как указано выше для лигнофульвоновой кислоты. Чистые растворы конценР .о трируют вымораживанием при -i 5 С. 0

Остатки воды удаляют сушксй в сушильном шкафу при 35 — 40 С. Получают чистые препараты фульвокислот в виде аморфных порошков светло-желтого темно-красного т цвета. 25

Формула изобретения

1. Способ разделения и очистки фульвскислот почвы, включакщий отделение их от гуминовых и упьминсвых кислот, адсорбцию и разделечие на активированном угле, элюирование с госледнего фульвановой, фульвииавой и фульвеновсй кислот 2, 0-2,5 /-нгям раствором аммиака, а элюирсвание лигнофульвоновой кислоты 45 — 50%-ным ацетоном содержащим О 001-0 002%аммиака, концентрирование полученных элюатов и разделение аммиачного элюата на целлюлозоанионитах и очистку растворов на ионосбменныхсмолах, отличаюшийс ятем, что с целью упрощения и ускорения процесса разделения и очистки фульвокислот, а также возможности исгользования для разделения фульвокислот цеппюпозоанионитов, не имеющих волокнистой структуры, элюирование фульвокислот с целлюлозоанионитов проводят последовательно; фульвановой кислоты -0,010-0,012 н.серной кислотой, фульвеновой — 0,20-0,25 н, серной кислотой, фульвиновой 0,05-0,10 н,водным раствором щелочи, концентрирование элюатов перечисленных кислот и ацетонового алюата лигнофульвоновой кислоты проводят на капроновой смоле при рН 2, а очистку — на ка— тионитах и анионптах в виде слабощелочнь1х водных растворов, 2,Способпоп, I,отличаюшийс я тем, что в качестве целлюлозоанионитов используют диэтиламиноэтил — или триэтиламиноэтилцеллюлозу.

Источники информации, принятые BD внимание при экспертизе:

1. Вильямс В, B. Разделение и количественные опре деления пер егн ойны х кислот почвы . Известия ТСХА, в 2, 1 96 5, с, 1 26, 2. Авторское свидетельство СССР № 338850 кл. Ст 01 Й 33/24, 1971.